Indirektni pokazatelji mikrobne kontaminacije vodovodnih mreža. Indikatori zagađenja izvora vode. Zagađenje koje ulazi u vodna tijela

Von + 2Vf = Vmo

)Vk = 2(Vmo - Vph)

5. Vph = Vmo. I karbonati i bikarbonati su odsutni u originalnom uzorku, a potrošnja kiseline je posljedica prisustva jakih alkalija koje sadrže hidrokso anione.
Prisustvo slobodnih hidrokso anjona u značajnim količinama (slučajevi 4 i 5) moguće je samo u otpadnim vodama.
Rezultati titracije sa fenolftaleinom i metil narandžastom omogućavaju izračunavanje indeksa alkalnosti vode, koji je numerički jednak broju ekvivalenata kiseline koji se koristi za titriranje uzorka od 1 litre.
Istovremeno, potrošnja kiseline pri titraciji fenolftaleinom karakteriše slobodnu alkalnost, a metil narandžastom - ukupnu alkalnost, koja se mjeri u mg-eq/l. Indeks alkalnosti se u Rusiji, po pravilu, koristi u proučavanju otpadnih voda. U nekim drugim zemljama (SAD, Kanada, Švedska, itd.) alkalnost se utvrđuje pri ocjeni kvaliteta prirodnih voda i izražava se kao masena koncentracija u CaCO3 ekvivalentu.

Treba imati na umu da pri analizi otpada i zagađenih prirodnih voda dobijeni rezultati ne odražavaju uvijek ispravno vrijednosti slobodne i ukupne alkalnosti, jer u vodi, pored karbonata i hidrokarbonata, mogu biti prisutna jedinjenja nekih drugih grupa (vidi „Alkalnost i kiselost“).

5.2. sulfati

Sulfati su uobičajene komponente prirodnih voda. Njihovo prisustvo u vodi posledica je rastvaranja nekih minerala - prirodnih sulfata (gipsa), kao i prenošenja sulfata sadržanih u vazduhu sa kišama. Potonji nastaju tokom reakcija oksidacije u atmosferi od sumpor-oksida (IV) do sumpor-oksida (VI), formiranja sumporne kiseline i njene neutralizacije (potpune ili delimične):

2SO2+O2=2SO3
SO3+H2O=H2SO4
Prisustvo sulfata u industrijskim otpadnim vodama najčešće je uzrokovano tehnološkim procesima koji se odvijaju uz upotrebu sumporne kiseline (proizvodnja mineralnih đubriva, proizvodnja hemikalija). Sulfati u vodi za piće nemaju toksični učinak na ljude, ali pogoršavaju okus vode: osjećaj okusa sulfata se javlja pri njihovoj koncentraciji od 250-400 mg/l. Sulfati mogu uzrokovati taloženje u cjevovodima kada se miješaju dvije vode različitog mineralnog sastava, kao što su sulfat i kalcij (talog CaSO4).

MPC sulfata u vodi rezervoara za potrebe domaćinstva i pića je 500 mg/l, granični pokazatelj štetnosti je organoleptički.

5.3. hloridi

Hloridi su prisutni u gotovo svim svježim površinama i podzemne vode ah, kao i u vodi za piće, u obliku soli metala. Ako je natrijum hlorid prisutan u vodi, već u koncentracijama iznad 250 mg/l ima slan ukus; u slučaju kalcijumovih i magnezijum hlorida, salinitet vode se javlja pri koncentracijama iznad 1000 mg/l. Upravo po organoleptičkom pokazatelju – ukusu utvrđena je MPC za vodu za piće za hloride (350 mg/l), granični pokazatelj štetnosti je organoleptički.
Velike količine hlorida mogu se formirati u industrijskim procesima koncentracije rastvora, jonske izmene, soljenja itd., formirajući otpadnu vodu sa visokim sadržajem hlorida.
Visoke koncentracije klorida u vodi za piće nemaju toksično djelovanje na čovjeka, iako su slane vode vrlo korozivne za metale, negativno utiču na rast biljaka i uzrokuju zaslanjivanje tla.

6. Suvi ostatak

Suhi ostatak karakterizira sadržaj nehlapljivih otopljenih tvari (uglavnom mineralnih) i organskih tvari u vodi, čija tačka ključanja prelazi 105-110 ° C.

Vrijednost suhog ostatka također se može procijeniti metodom proračuna. U ovom slučaju potrebno je sumirati koncentracije mineralnih soli otopljenih u vodi, kao i organskih tvari dobivenih kao rezultat analiza (hidrokarbonat se zbraja u količini od 50%). Za pitku i prirodnu vodu, suhi ostatak je praktično jednak zbiru masenih koncentracija aniona (karbonat, bikarbonat, hlorid, sulfat) i kationa (kalcijum i magnezijum, kao i onih utvrđenih metodom proračuna natrijuma i kalijuma ).

Vrijednost suhog ostatka za površinske vode rezervoara za upotrebu u domaćinstvu i domaćinstvu ne smije prelaziti 1000 mg/l (u nekim slučajevima je dozvoljeno i do 1500 mg/l).

7. Opšta tvrdoća, kalcijum i magnezijum

Tvrdoća vode je jedno od najvažnijih svojstava koje ima veliki značaj kada koristite vodu. Ako u vodi ima jona metala koji sapunom stvaraju nerastvorljive soli masne kiseline, tada se u takvoj vodi teško stvara pjena pri pranju rublja ili pranju ruku, što rezultira osjećajem tvrdoće. Tvrdoća vode ima štetan učinak na cjevovode kada se voda koristi u toplinskim mrežama, što dovodi do stvaranja kamenca. Zbog toga se u vodu moraju dodavati posebne hemikalije za „omekšavanje“ Tvrdoća vode je zbog prisustva rastvorljivih i slabo rastvorljivih mineralnih soli, uglavnom kalcijuma (Ca2+") i magnezijuma (Mg2+).

Vrijednost tvrdoće vode može varirati u velikoj mjeri u zavisnosti od vrste stijena i tla koji čine sliv, kao i od godišnjeg doba i vremenskih uslova. Ukupna tvrdoća vode u jezerima i rijekama tundre, na primjer, iznosi 0,1-0,2 mg-eq/l, au morima, okeanima, podzemne vode dostiže 80-100 mg-eq/l pa čak i više (Mrtvo more). U tabeli. 11 prikazuje vrijednosti ukupne tvrdoće vode nekih rijeka i akumulacija u Rusiji.

Vrijednosti ukupne tvrdoće vode nekih rijeka i akumulacija u Rusiji

Od svih soli koje se odnose na tvrdoću, razlikuju se bikarbonati, sulfati i kloridi. Sadržaj drugih rastvorljivih soli kalcijuma i magnezijuma u prirodnim vodama je obično veoma nizak. Tvrdoća koju ugljovodonici pridaju vodi naziva se hidrokarbonatna, ili privremena, jer. Hidrokarbonati pri ključanju vode (tačnije, na temperaturi većoj od 60 °C) se razgrađuju sa stvaranjem slabo topljivih karbonata (Mg (HC03) 2 u prirodnim vodama je rjeđi od Ca (HCO3) 2, jer magnezitne stijene nisu Stoga u slatkim vodama preovlađuje tzv. kalcijeva tvrdoća):

CaHCO3>CaCO3v+H2O+CO2

IN prirodni uslovi gornja reakcija je reverzibilna, međutim, kada podzemne (podzemne) vode, koje imaju značajnu privremenu tvrdoću, izađu na površinu, ravnoteža se pomiče ka stvaranju CO2, koji se uklanja u atmosferu. Ovaj proces dovodi do razgradnje bikarbonata i taloženja CaCO3 i MgCO3. Na taj način nastaju varijante karbonatnih stijena koje se nazivaju vapnenački tufovi.
U prisustvu rastvorenog u vodi ugljen-dioksid odvija se obrnuta reakcija. Tako dolazi do rastvaranja, odnosno ispiranja karbonatnih stijena u prirodnim uvjetima.

Tvrdoća zbog hlorida ili sulfata naziva se konstantnom, jer. ove soli su stabilne kada se zagreju i kuvaju u vodi.
Ukupna tvrdoća vode, tj. ukupan sadržaj rastvorljivih soli kalcijuma i magnezijuma, naziva se "ukupna tvrdoća".

Zbog činjenice da su soli tvrdoće soli različitih kationa različite molekularne težine, koncentracija soli tvrdoće, odnosno tvrdoća vode, mjeri se u jedinicama ekvivalentne koncentracije - broju g-eq/l ili mg-eq/l. Sa tvrdoćom do 4 mg-eq / l, voda se smatra mekom; od 4 do 8 meq/l - srednja tvrdoća; od 8 do 12 meq/l - tvrda; više od 12 meq/l - vrlo tvrda (postoji i druga klasifikacija vode prema stepenu tvrdoće) /l), ograničavajući pokazatelj štetnosti je organoleptički.

Dozvoljena vrijednost ukupne tvrdoće za vodu za piće i izvore centraliziranog vodosnabdijevanja nije veća od 7 mg-eq / l (u nekim slučajevima - do 10 mg-eq / l), ograničavajući pokazatelj štetnosti je organoleptički.

8. Ukupan sadržaj soli

Za izračunavanje ukupnog sadržaja soli zbirom masenih koncentracija glavnih anjona u miligramskom ekvivalentnom obliku, njihove masene koncentracije određene tokom analize i izražene u mg/l pomnože se sa koeficijentima navedenim u tabeli. 12, nakon čega se sumiraju.

Faktori konverzije koncentracije

Koncentracija kalijevog kationa u ovom proračunu (za prirodne vode) se uobičajeno uzima u obzir kao koncentracija natrijevog kationa. Dobijeni rezultat se zaokružuje na cijele brojeve (mg/l)

9. Otopljeni kiseonik
Kiseonik je uvek prisutan u otopljenom obliku u površinskim vodama. Sadržaj rastvorenog kiseonika (DO) u vodi karakteriše režim kiseonika rezervoara i od najveće je važnosti za procenu ekološkog i sanitarnog stanja rezervoara. Kiseonik mora biti sadržan u vodi u dovoljnim količinama, obezbeđujući uslove za disanje vodenih organizama. Neophodan je i za samopročišćavanje vodnih tijela, jer učestvuje u procesima oksidacije organskih i drugih nečistoća, te razgradnji mrtvih organizama. Smanjenje koncentracije RK ukazuje na promjenu bioloških procesa u rezervoaru, zagađenje rezervoara biokemijski intenzivno oksidiranim tvarima (prvenstveno organskim). Potrošnja kiseonika je određena i hemijskim procesima oksidacije nečistoća sadržanih u vodi, kao i disanjem vodenih organizama.
Kiseonik ulazi u rezervoar rastvaranjem u kontaktu sa vazduhom (apsorpcija), kao i kao rezultat fotosinteze vodenih biljaka, odnosno kao rezultat fizičko-hemijskih i biohemijskih procesa. Kiseonik takođe ulazi u vodena tela sa kišnicom i snežnom vodom. postoji mnogo razloga koji uzrokuju povećanje ili smanjenje koncentracije otopljenog kisika u vodi.
Kiseonik otopljen u vodi je u obliku hidratiziranih molekula O2. Sadržaj RK zavisi od temperature, atmosferski pritisak, stepen turbulencije vode, količina padavina, mineralizacija vode, itd. Pri svakoj temperaturi postoji ravnotežna koncentracija kiseonika, koja se može odrediti iz posebnih referentnih tabela sastavljenih za normalni atmosferski pritisak. Pretpostavlja se da je stepen zasićenosti vode kiseonikom, koji odgovara ravnotežnoj koncentraciji, 100%. Rastvorljivost kiseonika raste sa smanjenjem temperature i mineralizacije, kao i sa povećanjem atmosferskog pritiska.
U površinskim vodama sadržaj otopljenog kisika može se kretati od 0 do 14 mg/l i podložan je značajnim sezonskim i dnevnim fluktuacijama. Značajan nedostatak kiseonika može nastati u eutrofikiranim i jako zagađenim vodnim tijelima. Smanjenje koncentracije RK na 2 mg/l uzrokuje masovna smrt riba i drugih vodenih organizama.

U vodi akumulacija u bilo kom periodu godine do 12 sati, koncentracija RK treba da bude najmanje 4 mg/l. MPC kiseonika rastvorenog u vodi za akumulacije za ribarstvo je postavljen na 6 mg/l (za vrijedne vrste riba), odnosno 4 mg/l (za ostale vrste).
Otopljeni kiseonik je vrlo nestabilna komponenta hemijskog sastava voda. Prilikom njegovog određivanja, uzorkovanje treba provoditi s posebnom pažnjom: potrebno je izbjegavati kontakt vode sa zrakom dok se kisik ne fiksira (vezujući ga u nerastvorljivo jedinjenje).
Prilikom analize vode utvrđuje se koncentracija RK (u mg/l) i stepen zasićenosti vode njome (u%) u odnosu na ravnotežni sadržaj na datoj temperaturi i atmosferskom pritisku.
Kontrola sadržaja kiseonika u vodi je izuzetno važan problem za čije su rešavanje zainteresovane praktično sve grane nacionalne privrede, uključujući crnu i obojenu metalurgiju, hemijsku industriju, itd. Poljoprivreda, medicina, biologija, ribarska i prehrambena industrija, usluge zaštite životne sredine. Sadržaj RK se utvrđuje kako u nezagađenim prirodnim vodama tako iu otpadnim vodama nakon tretmana. Procesi prečišćavanja otpadnih voda uvijek su praćeni kontrolom sadržaja kisika. Definicija RK je dio analize dok definira drugu najvažniji pokazatelj kvalitet vode - biohemijska potreba za kiseonikom (BPK).

10. Biohemijska potreba za kiseonikom (BPK)
Organske materije su uvijek prisutne u prirodnoj vodi akumulacija. Njihove koncentracije ponekad mogu biti vrlo niske (na primjer, u izvorskim i otopljenim vodama). Prirodni izvori organskih supstanci su raspadnuti ostaci organizama biljnog i životinjskog porijekla, koji žive u vodi i padaju u rezervoar iz lišća, kroz zrak, sa obala itd. Osim prirodnih, postoje i umjetni izvori organskih tvari: transportne kompanije(naftni proizvodi), postrojenja za preradu celuloze i papira i drveta (lignini), postrojenja za preradu mesa (proteinska jedinjenja), poljoprivredne i fekalne otpadne vode itd. Organski zagađivači ulaze u rezervoar na različite načine, uglavnom kanalizacijom i kišnim površinskim ispiranjem iz tla.
U prirodnim uvjetima, organske tvari u vodi uništavaju bakterije, prolazeći kroz aerobnu biohemijsku oksidaciju sa stvaranjem ugljičnog dioksida. U tom slučaju kisik otopljen u vodi se troši za oksidaciju. U vodnim tijelima s visokim sadržajem organske tvari, većina RA se troši na biohemijsku oksidaciju, čime se drugim organizmima oduzima kisik. Istovremeno se povećava broj organizama otpornijih na nizak sadržaj RA, nestaju vrste koje vole kisik i pojavljuju se vrste tolerantne na nedostatak kisika. Dakle, u procesu biohemijske oksidacije organskih materija u vodi, koncentracija DO opada, a ovo smanjenje je indirektno mera sadržaja organskih materija u vodi. Odgovarajući pokazatelj kvaliteta vode, koji karakteriše ukupan sadržaj organskih materija u vodi, naziva se biohemijska potreba za kiseonikom (BPK).
Određivanje BPK se zasniva na mjerenju koncentracije RA u uzorku vode neposredno nakon uzorkovanja, kao i nakon inkubacije uzorka. Uzorak se inkubira bez pristupa zraka u tikvici s kisikom (tj. u istoj posudi u kojoj je određena vrijednost RK) onoliko vremena koliko je potrebno da bi se odvijala reakcija biohemijske oksidacije.
Budući da brzina biohemijske reakcije zavisi od temperature, inkubacija se vrši u režimu konstantne temperature (20 ± 1) °C, a tačnost BPK analize zavisi od tačnosti održavanja vrednosti temperature. Obično se BPK određuje za 5 dana inkubacije (BPK5) (BPK10 za 10 dana i BPKtot za 20 dana također se može odrediti (u ovom slučaju oko 90 odnosno 99% organskih tvari je oksidirano)), međutim, sadržaj nekih jedinjenja informativnije karakteriše vrednost BPK za 10 dana ili za period potpune oksidacije (BPK10 odnosno BPK total). Greška u određivanju BPK može biti unesena i osvjetljenjem uzorka, što utiče na vitalnu aktivnost mikroorganizama i može, u nekim slučajevima, uzrokovati fotohemijsku oksidaciju. Stoga se inkubacija uzorka provodi bez pristupa svjetlu (na tamnom mjestu).
Vrijednost BPK raste s vremenom, dostižući određenu maksimalnu vrijednost - BODtotal; štaviše, zagađivači različite prirode mogu povećati (smanjiti) BPK vrijednost. Dinamika biohemijske potrošnje kiseonika tokom oksidacije organskih materija u vodi prikazana je na slici 8.

Rice. 8. Dinamika biohemijske potrošnje kiseonika:

a - lako oksidirajuće ("biološki meke") supstance - šećeri, formaldehid, alkoholi, fenoli itd.;
c - normalno oksidirajuće supstance - naftoli, krezoli, anjonski surfaktanti, sulfanol, itd.;
c - jako oksidirane ("biološki krute") tvari - nejonske površinski aktivne tvari, hidrokinon itd.

Dakle, BPK je količina kiseonika u (mg) potrebna za oksidaciju organske materije u 1 litru vode u aerobnim uslovima, bez pristupa svetlosti, na 20°C, tokom određenog perioda kao rezultat biohemijskih procesa koji se odvijaju u vode.
Provizorno se pretpostavlja da je BPK5 oko 70% BODtot, ali može biti od 10 do 90% ovisno o oksidirajućoj tvari.
Karakteristika biohemijske oksidacije organskih materija u vodi je prateći proces nitrifikacije, koji narušava prirodu potrošnje kiseonika.

2NH4++ZO2=2HNO2+2H2O+2N++Q
2HNO2+O2=2HNO3+Q
gdje je: Q energija oslobođena tokom reakcija.

Rice. 9. Promjena prirode potrošnje kiseonika tokom nitrifikacije.

Nitrifikacija se odvija pod uticajem posebnih nitrifikujućih bakterija - Nitrozomonas, Nitrobacter, itd. Ove bakterije obezbeđuju oksidaciju jedinjenja koja sadrže azot koji se obično nalaze u zagađenim prirodnim i nekim otpadnim vodama i na taj način doprinose konverziji azota, prvo iz amonijuma. do nitrita, a zatim do nitratnih oblika

Proces nitrifikacije se dešava i tokom inkubacije uzorka u bocama sa kiseonikom. Količina kiseonika koja se koristi za nitrifikaciju može biti nekoliko puta veća od količine kiseonika potrebnog za biohemijsku oksidaciju organskih spojeva koji sadrže ugljenik. Početak nitrifikacije može se fiksirati na minimum na grafikonu dnevnih prirasta BPK tokom perioda inkubacije. Nitrifikacija počinje otprilike 7. dana inkubacije (vidi sliku 9), stoga je pri određivanju BPK u trajanju od 10 ili više dana potrebno u uzorak uvesti posebne supstance - inhibitore koji potiskuju vitalnu aktivnost nitrificirajućih bakterija, ali ne. ne utječu na uobičajenu mikrofloru (tj. na bakterije - oksidatore organskih spojeva). Kao inhibitor koristi se tiourea (tiokarbamid) koja se ubrizgava u uzorak ili u vodu za razrjeđivanje u koncentraciji od 0,5 mg/ml.

Dok i prirodne i kućne otpadne vode sadrže veliki broj mikroorganizama koji se mogu razviti zbog organske tvari sadržane u vodi, mnoge vrste industrijskih otpadnih voda su sterilne, ili sadrže mikroorganizme koji nisu sposobni za aerobnu obradu organske tvari. Međutim, mikrobi se mogu prilagoditi (prilagoditi) prisutnosti različitih spojeva, uključujući i otrovne. Stoga se u analizi takvih otpadnih voda (obično ih karakterizira povećan sadržaj organskih tvari) obično koristi razrjeđivanje vodom zasićenom kisikom i koja sadrži aditive prilagođenih mikroorganizama. Prilikom određivanja BODtot industrijskih otpadnih voda, preliminarna adaptacija mikroflore je ključna za dobivanje tačne rezultate analiza, jer sastav takvih voda često uključuje tvari koje uvelike usporavaju proces biokemijske oksidacije, a ponekad i toksično djeluju na bakterijsku mikrofloru.
Za proučavanje različitih industrijskih otpadnih voda koje je teško biohemijski oksidirati, korištena metoda može se koristiti u varijanti određivanja „ukupne“ BPK (BODtotal).
Ako je uzorak vrlo bogat organskom tvari, u uzorak se dodaje razrijeđena voda. Da bi se postigla maksimalna tačnost BPK analize, analizirani uzorak ili mješavina uzorka s vodom za razrjeđivanje treba sadržavati toliku količinu kisika da je tokom perioda inkubacije došlo do smanjenja njegove koncentracije za 2 mg/l ili više, a preostali kisik koncentracija nakon 5 dana inkubacije treba biti najmanje 3 mg/l. Ako sadržaj RA u vodi nije dovoljan, tada se uzorak vode prethodno prozračuje kako bi se zrak zasitio kisikom. Najtačnijim (točnim) rezultatom se smatra rezultat takvog određivanja, u kojem se troši oko 50% kisika koji je izvorno prisutan u uzorku.
U površinskim vodama, BPK5 vrijednost se kreće od 0,5 do 5,0 mg/l; podložan je sezonskim i dnevnim promjenama, koje uglavnom zavise od temperaturnih promjena i fiziološke i biohemijske aktivnosti mikroorganizama. Promjene u BPK5 prirodnih vodnih tijela su prilično značajne kada su zagađene kanalizacijom.

Standard za BODtot. ne bi trebalo da prelazi: za rezervoare za vodu za domaćinstvo i vodu za piće - 3 mg/l za rezervoare kulturne i kućne upotrebe vode - 6 mg/l. Shodno tome, moguće je procijeniti maksimalno dozvoljene vrijednosti BPK5 za ista vodna tijela, koje su približno 2 mg/l i 4 mg/l.

11. Biogeni elementi

Biogeni elementi (biogeni) se tradicionalno smatraju elementima koji su uključeni, u značajnim količinama, u sastav živih organizama. Raspon elemenata koji se klasifikuju kao biogeni je prilično širok, a to su azot, fosfor, sumpor, gvožđe, kalcijum, magnezijum, kalijum itd.
Pitanja kontrole kvaliteta vode i ekološke procjene vodnih tijela unijela su šire značenje u pojam biogenih elemenata: oni uključuju spojeve (tačnije, komponente vode), koji su, prvo, otpadni proizvodi različitih organizama, a drugo, su " građevinski materijal» za žive organizme. Prije svega, to su jedinjenja dušika (nitrati, nitriti, organska i neorganska amonijeva jedinjenja), kao i fosfor (ortofosfati, polifosfati, organski estri fosforne kiseline, itd.). U tom smislu su nam jedinjenja sumpora zanimljiva, u manjoj mjeri, budući da smo sulfate smatrali komponentom mineralnog sastava vode, a sulfide i hidrosulfite, ako su prisutni u prirodnim vodama, onda u vrlo malim koncentracijama, i može se otkriti mirisom.

11.1. Nitrati
Nitrati su soli dušične kiseline i obično se nalaze u vodi.. Nitratni anion sadrži atom dušika u maksimalnom oksidacijskom stanju "+5". Bakterije koje stvaraju nitrate (fiksiraju nitrate) pretvaraju nitrit u nitrat u aerobnim uvjetima. Pod uticajem sunčevog zračenja, atmosferski azot (N2) se takođe pretežno pretvara u nitrate stvaranjem azotnih oksida. Mnoga mineralna đubriva sadrže nitrate, koji, ako se unesu prekomerno ili neprikladno na tlo, dovode do zagađenja vode. Izvori zagađenja nitratima su i površinski oticaji sa pašnjaka, stoka, farmi mlijeka itd.
Povećani sadržaj nitrata u vodi može poslužiti kao indikator zagađenja akumulacije kao rezultat širenja fekalnog ili hemijskog zagađenja (poljoprivrednog, industrijskog). Jarci bogati nitratnom vodom pogoršavaju kvalitet vode u akumulaciji, potičući masovni razvoj vodene vegetacije (prvenstveno plavo-zelenih algi) i ubrzavajući eutrofikaciju akumulacija. Voda za piće i hrana koja sadrži velike količine nitrata također može uzrokovati bolest, posebno kod dojenčadi (tzv. methemoglobinemija). Kao rezultat ovog poremećaja, transport kisika krvnim stanicama se pogoršava i javlja se sindrom “plave bebe” (hipoksija). Istovremeno, biljke nisu toliko osjetljive na povećanje sadržaja dušika u vodi kao fosfor.

11.2. Fosfati i ukupni fosfor
U prirodnim i otpadnim vodama može biti prisutan fosfor različite vrste. U otopljenom stanju (ponekad kažu - u tečnoj fazi analizirane vode) može biti u obliku ortofosforne kiseline (H3P04) i njenih anjona (H2P04-, HP042-, P043-), u obliku meta- , piro- i polifosfati (ove supstance koriste za sprečavanje stvaranja kamenca, takođe su deo deterdženata). Osim toga, postoje različiti organofosforni spojevi - nukleinske kiseline, nukleoproteini, fosfolipidi itd., koji također mogu biti prisutni u vodi, kao produkti vitalne aktivnosti ili raspadanja organizama. Organofosforna jedinjenja takođe uključuju neke pesticide.
Fosfor takođe može biti sadržan u neotopljenom stanju (u čvrstoj fazi vode), prisutan u obliku slabo rastvorljivih fosfata suspendovanih u vodi, uključujući prirodne minerale, proteine, organska jedinjenja koja sadrže fosfor, ostatke mrtvih organizama, itd. u čvrstoj fazi u prirodnim vodnim tijelima obično se nalazi u sedimentima dna, ali se može pojaviti, iu velikim količinama, u otpadnim i zagađenim prirodnim vodama.
Fosfor je bitan element za život, ali njegov višak dovodi do ubrzane eutrofikacije vodenih tijela. Velike količine fosfora mogu ući u vodena tijela kao rezultat prirodnih i antropogenih procesa - površinske erozije tla, nepravilne ili prekomjerne upotrebe mineralnih gnojiva itd.
MPC polifosfata (tripolifosfata i heksametafosfata) u vodi rezervoara je 3,5 mg/l u smislu ortofosfatnog anjona PO43-, limitirajući pokazatelj štetnosti je organoleptički.

11.3. Amonijum

Jedinjenja amonija sadrže atom dušika u minimalnom oksidacijskom stanju "-3".
Amonijum kationi su proizvod mikrobiološke razgradnje proteina životinjskog i biljnog porekla. Ovako nastao amonijum ponovo se uključuje u proces sinteze proteina, čime učestvuje u biološkom ciklusu supstanci (ciklus azota). Iz tog razloga, amonijak i njegovi spojevi u malim koncentracijama obično su prisutni u prirodnim vodama.
Postoje dva glavna izvora zagađenja životne sredine jedinjenjima amonijuma. Jedinjenja amonijaka u velikim količinama dio su mineralnih i organskih gnojiva, čija prekomjerna i nepravilna upotreba dovodi do odgovarajućeg zagađenja vodnih tijela. Osim toga, jedinjenja amonijuma su prisutna u značajnim količinama u kanalizaciji (fekalije). Nečistoće koje nisu pravilno odložene mogu prodrijeti u podzemne vode ili biti isprane površinskim otjecanjem u vodena tijela. Otjecanje sa pašnjaka i okupljališta, otpadne vode iz stočnih kompleksa, kao i fekalne efluencije iz domaćinstava i domaćinstava uvijek sadrže velike količine amonijumovih jedinjenja. Opasna kontaminacija podzemnih voda kućnim fekalnim i kućnim otpadnim vodama nastaje kada je kanalizacioni sistem bez pritiska. Iz ovih razloga, povišeni nivoi amonijum azota u površinskim vodama obično su znak fekalne kontaminacije domaćinstva.
MPC za amonijak i amonijum jone u vodi rezervoara je 2,6 mg/l (ili 2,0 mg/l za amonijum azot). Ograničavajući pokazatelj štetnosti je opći sanitarni.

11.4. Nitriti

Nitriti su soli azotne kiseline.
Nitritni anioni su međuproizvodi biološke razgradnje organskih spojeva koji sadrže dušik. i sadrže atome dušika u srednjem oksidacionom stanju "+3". Bakterije koje nitrifikuju pretvaraju amonijum jedinjenja u nitrite u aerobnim uslovima. Neke vrste bakterija također mogu reducirati nitrate u nitrite tokom svoje životne aktivnosti, ali to se događa već u anaerobnim uvjetima. Nitriti se često koriste u industriji kao inhibitori korozije iu prehrambenoj industriji kao konzervansi.
Zbog sposobnosti pretvaranja u nitrate, nitriti su uglavnom odsutni u površinskim vodama. Dakle, prisustvo povećanog sadržaja nitrita u analiziranoj vodi ukazuje na zagađenje vode, a uzimajući u obzir djelimično transformisana azotna jedinjenja iz jednog oblika u drugi.
MPC nitrita (prema N02-) u vodi akumulacija je 3,3 mg/l (ili 1 mg/l nitritnog azota), limitirajući pokazatelj štetnosti je sanitarno-toksikološki.

12. Fluor (fluoridi)

Fluor u obliku fluorida može biti sadržan u prirodnim i podzemnim vodama, što je posljedica njegovog prisustva u sastavu nekih zemljišnih (matičnih) stijena i minerala. Ovaj element se može dodati u vodu za piće kako bi se spriječio karijes. Međutim, prevelike količine fluorida štetno djeluju na čovjeka, uzrokujući uništavanje zubne cakline. Osim toga, višak fluora u tijelu taloži kalcij, što dovodi do poremećaja u metabolizmu kalcija i fosfora. Iz ovih razloga je određivanje fluorida u vodi za piće, kao iu podzemnim vodama (npr. voda iz bunara i arteških bunara) i voda iz pijaćih voda veoma važno.
MPC za fluor u vodi za piće za različite klimatske regije kreće se od 0,7 do 1,5 mg/l, ograničavajući pokazatelj štetnosti je sanitarno-toksičan.

13. Metali

13.1. Iron total

Gvožđe je jedan od najčešćih elemenata u prirodi. Njegov sadržaj u zemljine kore je oko 4,7% po težini, pa se gvožđe, u smislu njegove rasprostranjenosti u prirodi, obično naziva makronutrijentom.
Poznato je preko 300 minerala koji sadrže jedinjenja gvožđa. Među njima su magnetna željezna ruda α-FeO(OH), smeđa željezna ruda Fe3O4x H2O, hematit (crvena željezna ruda), hemit (smeđa željezna ruda), hidrogoetit, siderit FeCO3, magnetni pirit FeSx, (x = 1-1,4), feromanganske nodule i dr. Gvožđe je takođe vitalni mikroelement za žive organizme i biljke; element neophodan za život u malim količinama.
U niskim koncentracijama, gvožđe se uvek nalazi u gotovo svim prirodnim vodama (do 1 mg/l sa MPC za količinu gvožđa 0,3 mg/l), a posebno u otpadnim vodama. U potonje željezo može dospjeti iz otpadnih voda (otpadnih voda) iz radionica za kiseljenje i galvanizaciju, površina za pripremu metalnih površina, otpadnih voda od bojenja tkanina itd.
Gvožđe formira 2 vrste rastvorljivih soli, formirajući Fe2+ i Fe3+ katione, međutim, gvožđe se može naći u rastvoru u mnogim drugim oblicima, posebno:
1) u obliku pravih rastvora (akvakompleksa) 2+ koji sadrže gvožđe (II). Na zraku se željezo (II) brzo oksidira u željezo (III), čije otopine imaju smeđu boju zbog brzog stvaranja hidrokso spojeva (sami rastvori Fe2+ i Fe3+ su praktično bezbojni);
2) u obliku koloidnih rastvora usled peptizacije (razlaganja agregiranih čestica) gvožđe hidroksida pod uticajem organskih jedinjenja;
3) u obliku kompleksnih jedinjenja sa organskim i neorganskim ligandima. Tu spadaju karbonili, kompleksi arena (sa naftnim derivatima i drugim ugljovodonicima), 4-heksacijanoferati, itd.
U nerastvorljivom obliku, gvožđe može biti prisutno u obliku različitih čvrstih mineralnih čestica različitog sastava suspendovanih u vodi.
Pri pH>3,5, gvožđe (III) postoji u vodenom rastvoru samo u obliku kompleksa, postepeno prelazeći u hidroksid. Pri pH>8, gvožđe (I) takođe postoji u obliku vodenog kompleksa, koji prolazi kroz oksidaciju kroz fazu formiranja gvožđa (III):

Fe (II) > Fe (III) > FeO (OH) x H2O

Dakle, budući da jedinjenja gvožđa u vodi mogu postojati u različitim oblicima, kako u rastvoru tako iu suspendovanim česticama, tačni rezultati se mogu dobiti samo određivanjem ukupnog gvožđa u svim njegovim oblicima, takozvanog "ukupnog gvožđa".
Odvojeno određivanje gvožđa (II) i (III), njihovih nerastvorljivih i rastvorljivih oblika, daje manje pouzdane rezultate u pogledu zagađenja vode jedinjenjima gvožđa, iako ponekad postaje neophodno odrediti gvožđe u njegovim pojedinačnim oblicima.
Prelazak željeza u rastvorljiv oblik pogodan za analizu vrši se dodavanjem određene količine jake kiseline (dušične, hlorovodonične, sumporne) u uzorak do pH 1-2.
Raspon utvrđenih koncentracija željeza u vodi je od 0,1 do 1,5 mg/l. Određivanje je moguće i pri koncentraciji željeza većoj od 1,5 mg/l nakon odgovarajućeg razrjeđivanja uzorka čistom vodom.

MPC ukupnog gvožđa u vodi rezervoara je 0,3 mg/l, limitirajući pokazatelj štetnosti- organoleptički.

13.2. Količina teških metala
Govoreći o povećanoj koncentraciji metala u vodi, po pravilu se podrazumijeva njeno zagađenje teškim metalima (Cad, Pb, Zn, Cr, Ni, Co, Hg itd.). Teški metali, ulazeći u vodu, mogu postojati u obliku topljivih toksičnih soli i složenih spojeva (ponekad vrlo stabilnih), koloidnih čestica, taloga (slobodni metali, oksidi, hidroksidi itd.). Glavni izvori zagađenja vode teškim metalima su galvanska proizvodnja, rudarstvo, crna i obojena metalurgija, postrojenja za proizvodnju mašina itd. sastav bioloških tkiva, oni pri tome imaju direktne ili indirektne toksične efekte na vodene organizme. Teški metali ulaze u ljudsko tijelo kroz lance ishrane.
Prema prirodi biološkog učinka, teški metali se mogu podijeliti na otrovne i mikroelemente, koji imaju bitno različitu prirodu djelovanja na žive organizme. Priroda ovisnosti djelovanja elementa na organizme, ovisno o njegovoj koncentraciji u vodi (i stoga, u pravilu, u tjelesnim tkivima), prikazana je na Sl. 10.

Kao što se može vidjeti sa sl. 10, otrovne tvari negativno djeluju na organizme u bilo kojoj koncentraciji, dok elementi u tragovima imaju područje nedostatka koje uzrokuje negativan učinak (manje od Ci), a područje koncentracija neophodnih za život, kada se prekorače, negativno efekat se ponovo javlja (više od C2). Tipični otrovi su kadmijum, olovo, živa; mikroelementi - mangan, bakar, kobalt.
U nastavku dajemo kratke informacije o fiziološkim (uključujući toksične) nekih metala, koji se obično klasifikuju kao teški.

Bakar. Bakar je element u tragovima koji se nalazi u ljudskom tijelu uglavnom u obliku složenih organskih spojeva i igra važnu ulogu u procesima hematopoeze. Reakcija Cu2+ kationa sa SH-grupama enzima igra odlučujuću ulogu u štetnom dejstvu viška bakra. Promjene sadržaja bakra u serumu i koži uzrokuju pojave depigmentacije kože (vitiligo). Trovanje jedinjenjima bakra može dovesti do poremećaja nervnog sistema, oštećenja funkcije jetre i bubrega itd. MPC bakra u vodi rezervoara za piće i kulture je 1,0 mg/l, granični pokazatelj štetnosti je organoleptički.

Cink. Cink je element u tragovima i uključen je u sastav nekih enzima. Nalazi se u krvi (0,5-0,6), mekim tkivima (0,7-5,4), kostima (10-18), kosi (16-22 mg%), (mjerna jedinica niske koncentracije, 1 mg %=10- 3) odnosno uglavnom u kostima i kosi. U tijelu se nalazi u dinamičkoj ravnoteži, koja se pomjera u uvjetima povećane koncentracije u okruženje. Negativan uticaj jedinjenja cinka može se izraziti u slabljenju organizma, povećanom morbiditetu, pojavama sličnim astmi itd. MPC cinka u vodi akumulacija je 1,0 mg/l, limitirajući pokazatelj štetnosti je opšti sanitarni.

Kadmijum. Jedinjenja kadmija su veoma toksična. Djeluju na mnoge sisteme tijela - respiratorne organe i gastrointestinalni trakt, centralni i periferni nervni sistem. Mehanizam djelovanja jedinjenja kadmija je inhibicija aktivnosti niza enzima, poremećaj metabolizma fosfor-kalcijuma, metabolički poremećaji mikroelemenata (Zn, Cu, Pe, Mn, Se). MPC kadmijuma u vodi rezervoara je 0,001 mg/l, limitirajući pokazatelj štetnosti je sanitarno-toksikološki.

Merkur . Živa spada u ultramikroelemente i stalno je prisutna u organizmu, delujući sa hranom. Neorganska jedinjenja žive (pre svega, Hg katjoni reaguju sa SH-grupama proteina („tiolni otrovi”), kao i sa karboksilnim i aminskim grupama proteina tkiva, formirajući jaka kompleksna jedinjenja - metaloproteine. Kao rezultat toga, duboke disfunkcije centralnog nervnog sistema, posebno njegovih viših odjela.Od organskih jedinjenja žive najvažniju je metil živa, koja je vrlo topiva u lipidnom tkivu i brzo prodire u vitalne organe, uključujući i mozak.Kao rezultat toga dolazi do promjena u autonomni nervni sistem, periferne nervne formacije, u srcu, krvnim sudovima, hematopoetskim organima, jetri itd., poremecaji imunobiološkog stanja organizma. Jedinjenja žive imaju i embriotoksično dejstvo (dovode do oštećenja fetusa kod trudnica). i toksikološki.

Olovo. Jedinjenja olova su otrovi koji utiču na sva živa bića, ali izazivaju promene posebno u nervnom sistemu, krvi i krvnim sudovima. Suzbijaju mnoge enzimske procese. Djeca su podložnija izloženosti olovu od odraslih. Imaju embriotoksično i teratogeno djelovanje, dovode do encefalopatije i oštećenja jetre te potiskuju imunitet. Organska jedinjenja olova (tetrametil olovo, tetraetil olovo) su jaki nervni otrovi, isparljive tečnosti. Oni su aktivni inhibitori metaboličkih procesa. Sva jedinjenja olova karakterišu kumulativni efekat. MPC olova u vodi rezervoara je 0,03 mg/l, limitirajući indikator je sanitarno-toksikološki.
Približna maksimalna dozvoljena vrijednost za količinu metala u vodi je 0,001 mmol/l (GOST 24902). MPC vrijednosti za vodu u rezervoarima za pojedine metale date su ranije kada se opisuje njihov fiziološki uticaj.

14. Aktivni hlor

Klor može postojati u vodi ne samo u sastavu hlorida, već iu sastavu drugih jedinjenja sa jakim oksidacionim svojstvima. Takva jedinjenja hlora uključuju slobodni hlor (CL2), hapohloritni anjon (SlO-), hipohlornu kiselinu (NClO), hloramine (supstance koje, kada se rastvore u vodi, formiraju monohloramin NH2Cl, dihloramin NHCl2, trihloramin NCl3). Ukupni sadržaj ovih spojeva naziva se izrazom "aktivni hlor".
Supstance koje sadrže aktivni hlor dele se u dve grupe: jaka oksidaciona sredstva - hlor, hipohlorit i hipohlorna kiselina - sadrže takozvani "slobodni aktivni hlor", i relativno manje slaba oksidaciona sredstva - hloramini - "vezani aktivni hlor". Zbog jakih oksidacijskih svojstava, aktivna jedinjenja hlora koriste se za dezinfekciju (dezinfekciju) vode za piće i vode u bazenima, kao i za hemijski tretman nekih otpadnih voda. Osim toga, neki spojevi koji sadrže aktivni klor (na primjer, izbjeljivač) naširoko se koriste za uklanjanje žarišta širenja zaraznog zagađenja.
Za dezinfekciju vode za piće najviše se koristi slobodni klor, koji, kada se rastvori u vodi, postaje neproporcionalan prema reakciji:

Sl2+N2O=N++Sl-+HOSl

U prirodnoj vodi sadržaj aktivnog hlora nije dozvoljen; u vodi za piće, njen sadržaj je postavljen u smislu hlora na nivou od 0,3-0,5 mg/l u slobodnom obliku i na nivou od 0,8-1,2 mg/l u vezanom obliku (u ovom slučaju, opseg koncentracije aktivnog hlora dat je , jer je pri nižim koncentracijama moguća nepovoljna situacija u pogledu mikrobioloških pokazatelja, a kod viših koncentracija direktno na aktivni hlor.). Aktivni hlor u naznačenim koncentracijama prisutan je u vodi za piće kratko (ne više od nekoliko desetina minuta) i potpuno se uklanja čak i pri kratkotrajnom ključanju vode. Iz tog razloga, analizu odabranog uzorka na sadržaj aktivnog hlora treba odmah izvršiti.
Interes za kontrolu hlora u vodi, posebno u vodi za piće, je povećan nakon spoznaje da hlorisanje vode dovodi do stvaranja značajnih količina hlorisanih ugljovodonika koji su štetni po javno zdravlje. Posebnu opasnost predstavlja hlorisanje vode za piće kontaminirane fenolom. MPC za fenole u vodi za piće u odsustvu hlorisanja vode za piće je 0,1 mg/l, a u uslovima hlorisanja (u ovom slučaju nastaju mnogo toksičniji i oštriji hlorfenoli karakterističnog mirisa) - 0,001 mg/l. Slično hemijske reakcije može se odvijati uz učešće organskih jedinjenja prirodnog ili tehnogenog porekla, što dovodi do različitih toksičnih organohlornih jedinjenja - ksenobiotika.
Ograničavajući pokazatelj štetnosti za aktivni hlor je opšti sanitarni.

15. Integralna i sveobuhvatna procjena kvaliteta vode

Svaki od indikatora kvaliteta vode posebno, iako nosi informaciju o kvalitetu vode, ipak ne može poslužiti kao mjera kvaliteta vode, jer. ne dozvoljava suditi o vrijednostima drugih pokazatelja, iako se to ponekad događa indirektno, povezuje se s nekim od njih. Na primjer, povećana vrijednost BPK5 u odnosu na normu indirektno ukazuje na povećan sadržaj lako oksidirajućih organskih tvari u vodi, povećana vrijednost električne provodljivosti ukazuje na povećan sadržaj soli, itd. Istovremeno, rezultat procjene kvaliteta vode treba da budu neki integralni indikatori koji bi pokrivali glavne indikatore kvaliteta vode (ili one za koje se evidentiraju problemi).
U najjednostavnijem slučaju, ako postoje rezultati za nekoliko evaluiranih indikatora, može se izračunati zbir smanjenih koncentracija komponenti, tj. omjer njihovih stvarnih koncentracija i MPC (pravilo sumiranja). Kriterijum za kvalitet vode kada se koristi pravilo sumiranja je ispunjenje nejednakosti:

Treba napomenuti da se zbir datih koncentracija prema GOST 2874 može izračunati samo za hemikalije sa istim graničnim indikatorom opasnosti - organoleptičkim i sanitarno-toksikološkim.
Ukoliko su rezultati analiza dostupni za dovoljan broj indikatora, moguće je odrediti klase kvaliteta vode, koje su sastavna karakteristika zagađenja površinskih voda. Klase kvaliteta određuju se indeksom zagađenja vode (WPI), koji se izračunava kao zbir stvarnih vrijednosti 6 glavnih pokazatelja kvalitete vode redukovanih na MPC prema formuli:

Vrijednost WPI se izračunava za svaku tačku uzorkovanja (mjesto). Dalje na stolu. 14, ovisno o vrijednosti WPI, odrediti klasu kvaliteta vode.

Karakteristike integralne procjene kvaliteta vode

Među 6 glavnih, takozvanih "ograničenih" indikatora, pri izračunavanju WPI su, bez greške, koncentracije rastvorenog kiseonika i BPK5 vrednosti, kao i vrednosti još 4 indikatora koji su najnepovoljniji za datu akumulaciju (vodu), odnosno koji imaju najveće smanjene koncentracije (Ci/MPCi odnos). Takvi pokazatelji, prema iskustvu hidrohemijskog praćenja vodnih tijela, često su sljedeći: sadržaj nitrata, nitrita, amonijum azota (u obliku organskih i anorganskih amonijumovih jedinjenja), teških metala - bakra, mangana, kadmijuma itd. ., fenoli, pesticidi, naftni derivati, sintetički surfaktanti ( Surfaktanti - sintetički surfaktanti. Postoje nejonski, kao i kationski i anjonski tenzidi.), lignosulfonati. Za izračunavanje WPI indikatori se biraju bez obzira na granični znak štetnosti, međutim, ako su date koncentracije jednake, prednost se daje supstancama koje imaju sanitarni i toksikološki znak štetnosti (po pravilu takve tvari imaju relativno veći štetnost).

Očigledno je da se svi navedeni pokazatelji kvaliteta vode ne mogu odrediti terenskim metodama. Zadaci integrisane procjene dodatno su otežani činjenicom da je za dobijanje podataka pri izračunavanju WPI potrebno analizirati širok spektar indikatora, uz odabir onih za koje se uočavaju najveće smanjene koncentracije. Ako je nemoguće provesti hidrohemijsko ispitivanje akumulacije za sve indikatore od interesa, preporučljivo je utvrditi koje komponente mogu biti zagađivači. Ovo se radi na osnovu analize dostupnih rezultata hidrohemijskih studija proteklih godina, kao i informacija i pretpostavki o mogućim izvorima zagađenja voda. Ukoliko je za ovu komponentu nemoguće izvršiti analize terenskim metodama (tenzidi, pesticidi, naftni proizvodi i sl.), uzorkovanje i njihovo konzerviranje treba izvršiti u skladu sa neophodni uslovi(pogledajte poglavlje 5), a zatim dostavite uzorke u potrebno vrijeme na analizu u laboratoriju.

Dakle, zadaci integralne procjene kvaliteta vode se praktično poklapaju sa zadacima hidrohemijskog monitoringa, jer Za konačan zaključak o klasi kvaliteta vode potrebni su rezultati analiza za niz indikatora u dužem periodu.

Zanimljiv pristup procjeni kvaliteta vode, razvijen u Sjedinjenim Državama. Nacionalna sanitarna fondacija ove zemlje je 1970. godine razvila standardni generalizovani indikator kvaliteta vode (CQI), koji je postao široko rasprostranjen u Americi i nekim drugim zemljama. Prilikom izrade PCV-a korištene su stručne procjene na osnovu velikog iskustva u ocjenjivanju kvaliteta vode kada se koristi za kućnu i industrijsku potrošnju vode, rekreaciju na vodi (plivanje i vodene zabave, ribolov), zaštitu vodenih životinja i riba, korištenje u poljoprivredi. (navodnjavanje, navodnjavanje), komercijalna upotreba (plovidba, hidroelektrana, termoenergija) itd. PCV je bezdimenzionalna vrijednost koja može imati vrijednosti od 0 do 100. U zavisnosti od vrijednosti PCV, moguće su sljedeće procjene kvaliteta vode : 100-90 - odlično; 90-70 - dobro; 70-50 - osrednje; 50-25 - loše; 25-0 je veoma loše. Utvrđeno je da je minimalna vrijednost PCV, pri kojoj je zadovoljena većina državnih standarda kvaliteta vode, 50–58. Međutim, voda u rezervoaru može imati PCV vrijednost veću od navedene, a istovremeno ne ispunjava standarde ni za jedan pojedinačni pokazatelj.

PCV se izračunava na osnovu rezultata određivanja 9 najvažnije karakteristike voda - privatni indikatori, a svaki od njih ima svoj težinski koeficijent koji karakteriše prioritet ovog indikatora u ocjeni kvaliteta vode. Pojedini pokazatelji kvaliteta vode koji se koriste u proračunu PCV-a i njihovi težinski faktori dati su u tabeli. 15.

Ponderski koeficijenti indikatora u proračunu PCV prema podacima Nacionalne sanitarne fondacije SAD-a

Kao što slijedi iz tabele. 15 podataka, najznačajniji pokazatelji su otopljeni kisik i brojnost Escherichia coli, što je sasvim razumljivo ako se prisjetimo najvažnije ekološke uloge kisika otopljenog u vodi i opasnosti za čovjeka uzrokovane kontaktom sa vodom kontaminiranom fekalijama.

Pored težinskih koeficijenata koji imaju konstantnu vrijednost, za svaki pojedinačni indikator su razvijene težinske krive koje karakterišu nivo kvaliteta vode (Q) za svaki indikator, u zavisnosti od njegove stvarne vrijednosti utvrđene tokom analize. Grafikoni krivulja težine prikazani su na sl. 11. Imajući rezultate analiza za pojedine indikatore, ponderske krivulje određuju numeričke vrijednosti ocjene za svaki od njih. Potonji se množe sa odgovarajućim faktorom težine i dobijaju ocjenu kvaliteta za svaki od indikatora. Sumiranjem rezultata za sve definisane indikatore dobija se vrednost generalizovanog PCV-a.

Generalizovani PCV u velikoj meri eliminiše nedostatke integralne ocene kvaliteta vode sa proračunom WPI, jer sadrži grupu specifičnih indikatora prioriteta, koji uključuju indikator mikrobne kontaminacije.
Prilikom ocjenjivanja kvaliteta vode, pored integralne procjene, koja rezultira određivanjem klase kvaliteta vode, kao i hidrobiološke procjene bioindikacijskim metodama, na osnovu čega se utvrđuje klasa čistoće, ponekad postoji i tzv. naziva se integrisana procjena, koja se zasniva na metodama biotestiranja.

Potonje se također odnose na hidrobiološke metode, ali se razlikuju po tome što omogućavaju određivanje reakcije vodene biote na zagađenje korištenjem različitih test organizama, kako protozoa (cilijate, dafnije) tako i viših riba (gupiji). Takva reakcija se ponekad smatra najizrazitijom, posebno u odnosu na procjenu kvaliteta zagađenih voda (prirodnih i otpadnih) i čak omogućava kvantitativno određivanje koncentracija pojedinih spojeva.

Sigurnost vode za piće hemijski sastav utvrđeno njegovom usklađenošću sa sljedećim standardima:

Spisak štetnih materija koje mogu biti sadržane u vodi za piće, njihovi izvori i priroda uticaja na ljudski organizam.

Uzorkovanje vode i konzervacija

Uzorkovanje - rad, o čijoj pravilnoj implementaciji umnogome zavisi tačnost dobijenih rezultata. Uzimanje uzoraka tokom terenskih analiza mora biti planirano, navodeći tačke i dubine uzorkovanja, listu indikatora koji se utvrđuju, količinu vode koja se uzima za analizu, kompatibilnost metoda za očuvanje uzoraka za njihovu kasniju analizu. Najčešće se na rezervoaru uzimaju takozvani jednokratni uzorci. Međutim, prilikom ispitivanja rezervoara može biti potrebno uzeti niz periodičnih i redovnih uzoraka - sa površinskih, dubokih, donjih slojeva vode itd. Uzorci se mogu uzeti i iz podzemnih izvora, vodovodnih cijevi itd. Prosječni podaci o sastavu voda daju mješovite uzorke.
IN normativni dokumenti(GOST 24481, GOST 17.1.5.05, ISO 5667-2, itd.) definiše osnovna pravila i preporuke koje treba koristiti za dobijanje reprezentativnih 10 uzoraka. Različiti tipovi rezervoara (izvora vode) uzrokuju neke karakteristike uzorkovanja u svakom slučaju. Razmotrimo glavne.
Uzorci iz rijeka i potoka biraju se radi utvrđivanja kvaliteta vode u riječnom slivu, prikladnosti vode za ishranu, navodnjavanje, za pojenje stoke, uzgoj ribe, kupanje i sportove na vodi, te utvrđivanje izvora zagađenja.
Da bi se utvrdio uticaj mjesta ispuštanja otpadnih voda i pritočne vode, uzorci se uzimaju uzvodno i na mjestu gdje se voda potpuno izmiješala. Treba imati na umu da zagađenje može biti neravnomjerno raspoređeno duž toka rijeke, stoga se uzorci obično uzimaju na mjestima najturbulentnijeg toka, gdje se tokovi dobro miješaju. Uzorkovači se postavljaju nizvodno od toka na željenoj dubini.
Uzorci iz prirodnih i vještačkih jezera (bare) uzimaju se za iste svrhe kao i uzorci vode iz rijeka. Međutim, s obzirom na dugo postojanje jezera, dolazi do praćenja kvaliteta vode u dužem vremenskom periodu (nekoliko godina), uključujući i na mjestima namijenjenim ljudskoj upotrebi, kao i utvrđivanje posljedica antropogenog zagađenja vode (praćenje njenog sastava i svojstava). u prvi plan. Uzorkovanje iz jezera mora biti pažljivo planirano kako bi se dobile informacije na koje se može primijeniti statistička procjena. Sporo tekuće akumulacije imaju značajnu heterogenost vode u horizontalnom smjeru. Kvalitet vode u jezerima često varira u dubini zbog termičke stratifikacije, koja je uzrokovana fotosintezom u površinskoj zoni, zagrijavanjem vode, djelovanjem donjih sedimenata, itd. Unutrašnja cirkulacija može se pojaviti i u velikim dubokim rezervoarima.
Treba napomenuti da je kvalitet vode u akumulacijama (i jezerima i rijekama) cikličan, uz uočavanje dnevne i sezonske cikličnosti. Iz tog razloga, dnevne uzorke treba uzimati u isto doba dana (npr. 12 sati), a trajanje sezonskih studija treba da bude najmanje 1 godinu, uključujući studije serije uzoraka uzetih tokom svake sezone. Ovo je posebno važno za određivanje kvaliteta vode u rijekama sa izrazito različitim režimima - malovodnim i visokim vodama.
Uzorci mokrih padavina (kiša i snijeg) izuzetno su osjetljivi na kontaminaciju koja može nastati u uzorku pri korištenju nedovoljno čistog posuđa, prodiranju stranih (neatmosferskih) čestica itd. Smatra se da uzorke vlažnog sedimenta ne treba uzimati u blizini izvora značajnog atmosferskog zagađenja – npr. kotlarnice ili termoelektrane, otvorena skladišta materijala i đubriva, transportna čvorišta itd. U takvim slučajevima na uzorak sedimenta će značajno uticati naznačeni lokalni izvori antropogenog zagađenja.
Uzorci padavina se sakupljaju u posebne posude napravljene od neutralnih materijala. Kišnica se sakuplja pomoću lijevka (najmanje 20 cm u prečniku) u mjerni cilindar (ili direktno u kantu) i tamo se čuva do analize.
Uzorkovanje snijega obično se vrši sečenjem jezgara do pune dubine (do tla), a preporučljivo je to učiniti na kraju perioda obilnih snježnih padavina (početkom marta). Količina snijega pretvorenog u vodu također se može izračunati korištenjem gornje formule, gdje je D prečnik jezgra.
Uzorci podzemnih voda biraju se za utvrđivanje podobnosti podzemnih voda kao izvora vode za piće, za tehničke ili poljoprivredne svrhe, za utvrđivanje uticaja na kvalitet podzemnih voda potencijalno opasnih privrednih objekata, uz praćenje zagađivača podzemnih voda.
Podzemne vode se proučavaju uzorkovanjem iz arteških bunara, bunara i izvora. Treba imati na umu da kvalitet vode u različitim vodonosnicima može značajno varirati, stoga pri uzorkovanju podzemnih voda treba izvršiti procjenu pristupačne načine dubina horizonta iz kojeg je uzet uzorak, mogući gradijenti podzemnih tokova, informacije o sastavu podzemnih stijena kroz koje prolazi horizont. Budući da se na mjestu uzorkovanja može stvoriti koncentracija raznih nečistoća, različita od cijelog vodonosnog sloja, potrebno je iz bunara (ili iz izvora, praveći udubljenje u njemu) ispumpati vodu u količini dovoljnoj da se voda obnovi. u bunar, vodovodnu cijev, udubljenje itd.
Uzorci vode iz vodovodne mreže biraju se radi utvrđivanja opšteg nivoa kvaliteta vode iz slavine, traženja uzroka kontaminacije distributivnog sistema, kontrole stepena moguće kontaminacije vode za piće produktima korozije itd.
Za dobijanje reprezentativnih uzoraka prilikom uzorkovanja vode iz vodovodne mreže, poštuju se sljedeća pravila;
- uzorkovanje se vrši nakon odvodnje vode u trajanju od 10-15 minuta - vrijeme koje je obično dovoljno za obnavljanje vode sa akumuliranim zagađivačima;
- za uzorkovanje nemojte koristiti krajnje dijelove vodovodne mreže, kao ni dijelove s cijevima malog promjera (manje od 1,2 cm);
- za odabir, kad god je to moguće, koriste se područja sa turbulentnim strujanjem - slavine u blizini ventila, krivine;
— Prilikom uzorkovanja, voda treba polako teći u posudu za uzorkovanje dok se ne prelije.
Uzorkovanje za određivanje sastava vode (ali ne i kvaliteta!) također se provodi prilikom proučavanja otpadnih voda, vode i pare iz kotlovskih postrojenja itd. Takav rad, po pravilu, ima tehnološke ciljeve, zahtijeva posebnu obuku i poštivanje dodatnih sigurnosnih pravila od osoblja. Terenske metode mogu biti prilično (i često vrlo efikasne) korištene od strane specijalista u ovim slučajevima, međutim, iz navedenih razloga, nećemo ih preporučiti za rad. obrazovne institucije, javnosti i javnosti, te opisati odgovarajuće tehnike uzorkovanja.
Prilikom uzorkovanja treba obratiti pažnju (i evidentirati u protokolu) na hidrološke i klimatske uslove koji su pratili uzorkovanje, kao što su padavine i njihova brojnost, poplave, niske vode i stajaće vode itd.
Uzorci vode za analizu mogu se uzimati i neposredno prije analize i unaprijed. Za uzorkovanje stručnjaci koriste standardne boce ili boce zapremine najmanje 1 litar, koje se otvaraju i pune na potrebnoj dubini. Zbog činjenice da je 30-50 ml vode obično dovoljno za terensku analizu za bilo koji indikator (sa izuzetkom rastvorenog kiseonika i BPK), uzorkovanje neposredno pre analize može se obaviti u tikvici od 250-500 ml (npr. iz laboratorijskog kompleta, mjernog pribora itd.).
Jasno je da posuda za uzorkovanje mora biti čista. Čistoća posuđa osigurava se prethodnim pranjem vrućom vodom sa sapunom (ne koristite prašak za pranje i smjesu hroma!), ponovljenim ispiranjem čistom toplom vodom. U budućnosti je poželjno koristiti isto stakleno posuđe za uzorkovanje. Posude predviđene za uzorkovanje prethodno se dobro operu, ispiru najmanje tri puta uzorkovanom vodom i začepe staklenim ili plastičnim čepovima prokuvanim u destilovanoj vodi. Između čepa i uzorka uzetog u posudu ostavlja se vazduh zapremine 5-10 ml. U zajedničku posudu za analizu uzima se uzorak samo onih komponenti koje imaju iste uslove čuvanja i skladištenja.
Uzorkovanje koje nije namijenjeno za analizu odmah (tj. uzeto unaprijed) obavlja se u hermetički zatvorenoj staklenoj ili plastičnoj (po mogućnosti fluoroplastičnoj) posudi kapaciteta najmanje 1 litre.
Da bi se dobili pouzdani rezultati, analizu vode treba izvršiti što je prije moguće. U vodi se odvijaju procesi oksidacije-redukcije, sorpcije, sedimentacije, biohemijski procesi uzrokovani vitalnom aktivnošću mikroorganizama itd. Kao rezultat toga, neke komponente mogu biti oksidirane ili reducirane: nitrati - do nitrita ili amonijum jona, sulfati - na sulfite; kiseonik se može potrošiti na oksidaciju organskih materija itd. Shodno tome, mogu se promijeniti i organoleptička svojstva vode - miris, okus, boja, zamućenost. Biohemijski procesi se mogu usporiti hlađenjem vode na temperaturu od 4-5°C (u frižideru).
Međutim, čak i ako poznajete terenske metode analize, nije uvijek moguće izvršiti analizu odmah nakon uzorkovanja. Ovisno o očekivanom vremenu skladištenja prikupljenih uzoraka, možda će biti potrebno njihovo očuvanje. Ne postoji univerzalni konzervans, pa se uzorci za analizu uzimaju u nekoliko boca. U svakom od njih voda se konzervira dodavanjem odgovarajućih hemikalija, ovisno o komponentama koje se određuju.
U tabeli. date su metode konzervacije, kao i karakteristike uzorkovanja i skladištenja uzoraka. Prilikom analize vode za određene pokazatelje (na primjer, otopljeni kisik, fenoli, naftni proizvodi) postavljaju se posebni zahtjevi za uzorkovanje. Dakle, pri određivanju rastvorenog kiseonika i sumporovodika važno je isključiti kontakt uzorka sa atmosferskim vazduhom, pa se boce moraju puniti sifonom - gumenom cevi spuštenom na dno boce, kako bi se obezbedilo da se voda preliva kada boca je prepuna. Detalji specifičnih uslova uzorkovanja (ako ih ima) dati su u opisu odgovarajućih analiza.

Metode konzervacije, karakteristike uzorkovanja i skladištenja uzoraka

Treba imati na umu da ni konzervacija ni fiksacija ne osiguravaju postojanost sastava vode na neodređeno vrijeme. Odgovarajuću komponentu drže u vodi samo određeno vrijeme, što omogućava dostavu uzoraka na mjesto analize, na primjer, u terenski kamp, ​​a po potrebi i u specijaliziranu laboratoriju. Protokoli uzorkovanja i analize moraju naznačiti datume uzorkovanja i analize.